專利名稱：基于功率mosfet應(yīng)用的雙電源自動(dòng)切換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源自動(dòng)切換電路，具體的說(shuō)是一種基于功率MOSFET應(yīng)用的雙電源自動(dòng)切換電路。
背景技術(shù)：
通常一些關(guān)鍵設(shè)備的應(yīng)用是需要設(shè)置備用電源的，當(dāng)主電源不正常或斷電時(shí)，備用電源要不間斷地自動(dòng)切換，以保證設(shè)備的正常工作。最常用的做法是繼電器切換和二極管并聯(lián)切換方式，但這兩種切換方式都存在弊端。首先是切換時(shí)間問(wèn)題，通常繼電器的反應(yīng)時(shí)間都是ms級(jí)的，這就需要在電源端配備足夠大容量的儲(chǔ)能電容以防止設(shè)備在電源切換過(guò)程中重啟，顯然這在設(shè)備應(yīng)用電流較大的場(chǎng)合中是不現(xiàn)實(shí)的；其次是壓降問(wèn)題，二極管并聯(lián)方式會(huì)給主次兩個(gè)通道都帶來(lái)問(wèn)題，二極管的管壓降會(huì)造成供電電壓過(guò)低引起設(shè)備異常，特別是在一些低電壓工作場(chǎng)合(如5V、3. 3V)，所以典型二極管壓降(O. 7V)會(huì)使電源供電電壓過(guò)低，對(duì)低壓電源供電的存儲(chǔ)器IC容限問(wèn)題更嚴(yán)重，即使使用肖特基二極管 (O. 2V O. 5V)之類壓降較低的二極管，也只是在一定程度上使情況有所改善，解決不了根本問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服以上現(xiàn)有技術(shù)提到兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題，提供一種基于功率MOSFET應(yīng)用的雙電源自動(dòng)切換電路，結(jié)合功率MOSFET的工作特性，配合電壓檢測(cè)器，采用功率MOSFET做切換開(kāi)關(guān)，當(dāng)主電源電壓下降到電源檢測(cè)器設(shè)定的閥值電壓以下或斷電時(shí)，備用電源能自動(dòng)切換。本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是
基于功率MOSFET應(yīng)用的雙電源自動(dòng)切換電路，包括兩個(gè)工作電源的輸入端VINl和 VIN2, 一個(gè)電壓檢測(cè)器Ul，三個(gè)三極管T1、T2和Τ3，兩個(gè)P溝道功率M0SFETQ2和Q4，兩個(gè)二極管Ql和Q3以及電阻；工作電源入端VINl接主供電電源的輸出端，工作電源入端VIN2接備用供電電源的輸出端；工作電源入端VINl通過(guò)電阻Rl接地線GND，電阻Rl起到快速放電的作用，保證在電源切換的時(shí)候，電壓檢測(cè)器Ul的輸入端電壓能夠在最短的時(shí)間內(nèi)降到閥值以下從而驅(qū)動(dòng)輸出端的電平變換完成電源切換工作；工作電源入端VIN2通過(guò)電阻R2接地線GND，工作電源入端VIN2通過(guò)電阻R5和R6接地線GND，同時(shí)電阻R5和電阻R6的聯(lián)接端接三極管Τ3的基極；工作電源入端VINl通過(guò)電阻R9和RlO接地線GND，同時(shí)電阻R9和電阻RlO的聯(lián)接端接電壓檢測(cè)器Ul的2腳輸入端，電阻R9和電阻RlO的作用是分壓，把電壓檢測(cè)器Ul的2腳輸入端電壓調(diào)整到盡量靠近閥值，保證在最短的時(shí)間內(nèi)完成電平變換； 電壓檢測(cè)器Ul的3腳接地線GND，I腳輸出端接三極管Tl的基極，同時(shí)也通過(guò)上拉電阻R3 接工作電源入端VINl，并通過(guò)下拉電阻R4接地線GND，其中電阻R3的作用是保證電壓檢測(cè)器Ul在不工作的情況下，輸出端保持高電平(由于電壓檢測(cè)器是開(kāi)漏輸出，所以這個(gè)上拉電阻是必須的)，電阻R4起到分壓和放電的作用；工作電源入端VINl最終接到二極管Ql的正極和功率M0SFETQ2的漏極，三極管Tl的集電極接功率M0SFETQ2的柵極，同時(shí)通過(guò)電阻R7接功率M0SFETQ2的源極和二極管Ql的負(fù)極同時(shí)也是整個(gè)電路的輸出端V0UT，其中二極管Ql和功率M0SFETQ2并聯(lián)起保護(hù)作用，電阻R7是保證當(dāng)三極管Tl截止的時(shí)候功率 M0SFETQ2的柵極和源極保持等電位截止?fàn)顟B(tài)；三極管Tl的發(fā)射極接三極管T2的基極，三極管T2的集電極接地線GND，三極管T2的發(fā)射極接三極管T3的基極，三極管T3的集電極接功率M0SFETQ4的柵極同時(shí)也通過(guò)電阻R8接功率M0SFETQ4的源極和二極管Q3的負(fù)極同時(shí)也是整個(gè)電路的輸出端V0UT，這三個(gè)三極管T1、T2和Τ3串聯(lián)聯(lián)接用于保證狀態(tài)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)三極管Tl導(dǎo)通的時(shí)候，三極管Τ2也導(dǎo)通，三極管Τ3截止，同時(shí)拉低功率M0SFETQ2的柵極電平，抬高功率M0SFETQ4的柵極電平使功率M0SFETQ2導(dǎo)通功率M0SFETQ4截止，設(shè)備由工作電源入端VINl供電，工作電源入端VIN2停止供電；相反當(dāng)電壓檢測(cè)器Ul檢測(cè)到低電平時(shí)，三極管Tl截止，三極管Τ2也截止，三極管Τ3導(dǎo)通，這時(shí)功率M0SFETQ2的柵極和源極等電位截止，而功率M0SFETQ4的柵極電平被拉成低電平，功率M0SFETQ4導(dǎo)通完成電源切換， 設(shè)備由工作電源入端VIN2供電，工作電源入端VINl停止供電。兩個(gè)與功率MOSFET并聯(lián)的二極管的主要作用有兩個(gè)，首先是起到備用作用，在功率MOSFET損壞或不能正常工作的情況下，電源可以通過(guò)二極管直接向設(shè)備供電，保證設(shè)備不斷電；其次是起到保護(hù)作用，當(dāng)電源通過(guò)二極管向用電設(shè)備直接供電的時(shí)候，利用二極管反向截止特性有效防止雙電源之間的電流倒灌損壞電源。這樣，當(dāng)電壓檢測(cè)器Ul檢測(cè)端檢測(cè)到的電壓大于其檢測(cè)電壓閥值時(shí)，則其輸出端截止，通過(guò)上拉電阻R3輸出高電平，這個(gè)高電平使三極管Tl飽和導(dǎo)通，從而使三極管Τ2也飽和導(dǎo)通，最終使功率M0SFETQ2的柵極和三極管Τ3的基極都為低電平，三極管Τ3截止，功率M0SFETQ4的柵極和源極等電位截止，電源電流通過(guò)大功率二極管流向功率MOSFET Q4的源極，功率M0SFETQ2的源極電壓等于功率M0SFETQ4的源極電壓約等于主供電電源電壓減去二極管的壓降，由于功率M0SFETQ2的柵極為低電平，功率M0SFETQ2飽和導(dǎo)通，因?yàn)楣β?M0SFETQ4截止，功率M0SFETQ2的導(dǎo)通電阻很小，它的管壓降遠(yuǎn)比并聯(lián)的二極管的壓降小得多，所以主電源通過(guò)功率M0SFETQ2向負(fù)載設(shè)備供電；
當(dāng)主電源電壓下降導(dǎo)致電壓檢測(cè)器Ul檢測(cè)端檢測(cè)到的電壓小于其檢測(cè)電壓閥值時(shí)， 電壓檢測(cè)器Ul輸出端導(dǎo)通，輸出低電平，這個(gè)低電平使三極管Tl截止，從而使三極管Τ2也截止，最終使功率M0SFETQ2的柵極和三極管Τ3的基極都為高電平，功率M0SFETQ2的柵極和源極等電位截止，三極管Τ3飽和導(dǎo)通，使功率M0SFETQ4的柵極為低電平，備用電源電流通過(guò)二極管流向功率M0SFETQ4的源極，所以功率M0SFETQ4的源極電壓等于功率M0SFETQ2 的源極電壓約等于備用電源電壓減去二極管的壓降，而由于功率M0SFETQ4的柵極為低電平，功率M0SFETQ4飽和導(dǎo)通，因?yàn)楣β蔒0SFETQ2截止，功率M0SFETQ4的導(dǎo)通電阻很小，它的管壓降遠(yuǎn)比并聯(lián)的二極管的壓降小得多，所以備用電源通過(guò)功率M0SFETQ2向負(fù)載設(shè)備供電；
當(dāng)主電源斷電時(shí)，電壓檢測(cè)器檢測(cè)端無(wú)輸入電壓，輸出端通過(guò)下拉電阻強(qiáng)制為低電平，三極管Tl同樣截止，其工作情況與上面的電壓下降的情況基本一致。本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是
前述的基于功率MOSFET應(yīng)用的雙電源自動(dòng)切換電路，電壓檢測(cè)器Ul的閥值選擇低于電源標(biāo)稱輸出電壓值O. 5V?？紤]到電源接入負(fù)載后可能存在輸出電壓小幅下降的可能，同時(shí)也要考慮到電壓檢測(cè)器檢測(cè)閥值的合理浮動(dòng)范圍，所以電壓檢測(cè)器Ul的閥值一般選擇低于電源標(biāo)稱輸出電壓值O. 5V左右為宜。由于通常情況下，當(dāng)電源接入負(fù)載后電壓值都會(huì)有一定幅度的下降，所以在選擇電壓檢測(cè)器件的時(shí)候一定要考慮到這一點(diǎn)，如果選用了檢測(cè)閥值過(guò)高的檢測(cè)器件有可能導(dǎo)致主電源剛開(kāi)始通電電壓值就下降到檢測(cè)閥值以下從而驅(qū)動(dòng)電壓檢測(cè)器的輸出一直處于低電平狀態(tài)，這樣一來(lái)主供電電源就處于關(guān)斷狀態(tài)，設(shè)備只能由備用電源供電，切換電路失去作用。前述的基于功率MOSFET應(yīng)用的雙電源自動(dòng)切換電路，電壓檢測(cè)器Ul選擇HT7044， 檢測(cè)電壓閥值為4. 4V。前述的基于功率MOSFET應(yīng)用的雙電源自動(dòng)切換電路，工作電源入端VINl經(jīng)過(guò)限流電阻Rll接發(fā)光二極管LI的正極，發(fā)光二極管LI的負(fù)極接地線GND，電阻Rll用于限制流過(guò)發(fā)光二極管LI的電流大小，保證發(fā)光二極管LI工作在安全電流范圍內(nèi)；工作電源入端VIN2經(jīng)過(guò)限流電阻R12接發(fā)光二極管L2的正極，發(fā)光二極管L2的負(fù)極接地線GND，電阻R12用于限制流過(guò)發(fā)光二極管L2的電流大小，保證發(fā)光二極管L2工作在安全電流范圍內(nèi)；兩個(gè)發(fā)光二極管用于起指示作用，正常工作情況下兩個(gè)發(fā)光二極管都是點(diǎn)亮的，當(dāng)其中任意一路電源發(fā)生異常時(shí)，相對(duì)應(yīng)得發(fā)光二極管熄滅提示及時(shí)維修或替換。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明結(jié)合功率MOSFET的工作特性，采用功率MOSFET做切換開(kāi)關(guān)，配合電壓檢測(cè)器，當(dāng)主電源電壓下降到電源檢測(cè)器設(shè)定的閥值電壓以下或斷電時(shí)， 備用電源能自動(dòng)切換，可以同時(shí)解決上面提到兩個(gè)問(wèn)題。首先，MOSFET的開(kāi)關(guān)頻率非?？?(ns級(jí))，完全可以做到設(shè)備工作不間斷自動(dòng)切換；其次，MOSFET的管壓降極低，基本可以控制在O. IV以內(nèi)，部分器件甚至可以做到50mV以內(nèi)，基本可以做到電源電壓無(wú)損切換。當(dāng)用電設(shè)備初次上電的時(shí)候由主電源供電，在設(shè)備工作過(guò)程中一旦主供電電源發(fā)生異常跌落或斷電的時(shí)候，能夠在保持設(shè)備正常工作不受影響的情況下自動(dòng)切換至備用電源供電，同樣當(dāng)主供電電源恢復(fù)正常后，能夠再由備用電源不間斷自動(dòng)切換到主電源供電，切換過(guò)程中可以保證供電設(shè)備不掉電、不重啟。
圖I是本發(fā)明的電路圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
本實(shí)施例提供一種基于功率MOSFET應(yīng)用的雙電源自動(dòng)切換電路，電路如圖I所示，包括兩個(gè)工作電源的輸入端VINl和VIN2，一個(gè)電壓檢測(cè)器Ul，三個(gè)三極管T1、T2和Τ3，兩個(gè) P溝道功率M0SFETQ2和Q4，兩個(gè)二極管Ql和Q3以及電阻；工作電源入端VINl接主供電電源的輸出端，工作電源入端VIN2接備用供電電源的輸出端；工作電源入端VINl經(jīng)過(guò)限流電阻Rll接發(fā)光二極管LI的正極，發(fā)光二極管LI的負(fù)極接地線GND，電阻Rll用于限制流過(guò)發(fā)光二極管LI的電流大小，保證發(fā)光二極管LI工作在安全電流范圍內(nèi)；工作電源入端VIN2經(jīng)過(guò)限流電阻R12接發(fā)光二極管L2的正極，發(fā)光二極管L2的負(fù)極接地線GND，電阻R12用于限制流過(guò)發(fā)光二極管L2的電流大小，保證發(fā)光二極管L2工作在安全電流范圍內(nèi)；兩個(gè)發(fā)光二極管用于起指示作用，正常工作情況下兩個(gè)發(fā)光二極管都是點(diǎn)亮的，當(dāng)其中任意一路電源發(fā)生異常時(shí)，相對(duì)應(yīng)得發(fā)光二極管熄滅提示及時(shí)維修或替換；工作電源入端 VINl通過(guò)電阻Rl接地線GND，電阻Rl起到快速放電的作用，保證在電源切換的時(shí)候，電壓檢測(cè)器Ul的輸入端電壓能夠在最短的時(shí)間內(nèi)降到閥值以下從而驅(qū)動(dòng)輸出端的電平變換完成電源切換工作；工作電源入端VIN2通過(guò)電阻R2接地線GND，工作電源入端VIN2通過(guò)電阻R5和R6接地線GND，同時(shí)電阻R5和電阻R6的聯(lián)接端接三極管T3的基極；工作電源入端VINl通過(guò)電阻R9和RlO接地線GND，同時(shí)電阻R9和電阻RlO的聯(lián)接端接電壓檢測(cè)器Ul 的2腳輸入端，電阻R9和電阻RlO的作用是分壓，把電壓檢測(cè)器Ul的2腳輸入端電壓調(diào)整到盡量靠近閥值，保證在最短的時(shí)間內(nèi)完成電平變換；電壓檢測(cè)器Ul的3腳接地線GND，I 腳輸出端接三極管Tl的基極，同時(shí)也通過(guò)上拉電阻R3接工作電源入端VIN1，并通過(guò)下拉電阻R4接地線GND，其中電阻R3的作用是保證電壓檢測(cè)器Ul在不工作的情況下，輸出端保持高電平(由于電壓檢測(cè)器是開(kāi)漏輸出，所以這個(gè)上拉電阻是必須的)，電阻R4起到分壓和放電的作用；工作電源入端VINl最終接到二極管Ql的正極和功率M0SFETQ2的漏極，三極管Tl的集電極接功率M0SFETQ2的柵極，同時(shí)通過(guò)電阻R7接功率M0SFETQ2的源極和二極管Ql的負(fù)極同時(shí)也是整個(gè)電路的輸出端V0UT，其中二極管Ql和功率M0SFETQ2并聯(lián)起保護(hù)作用，電阻R7是保證當(dāng)三極管Tl截止的時(shí)候功率M0SFETQ2的柵極和源極保持等電位截止?fàn)顟B(tài)；三極管Tl的發(fā)射極接三極管T2的基極，三極管T2的集電極接地線GND，三極管 T2的發(fā)射極接三極管T3的基極，三極管T3的集電極接功率M0SFETQ4的柵極同時(shí)也通過(guò)電阻R8接功率M0SFETQ4的源極和二極管Q3的負(fù)極同時(shí)也是整個(gè)電路的輸出端V0UT，這三個(gè)三極管Tl、T2和T3串聯(lián)聯(lián)接用于保證狀態(tài)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)三極管Tl導(dǎo)通的時(shí)候，三極管T2也導(dǎo)通，三極管T3截止，同時(shí)拉低功率M0SFETQ2的柵極電平，抬高功率M0SFETQ4的柵極電平使功率M0SFETQ2導(dǎo)通功率M0SFETQ4截止，設(shè)備由工作電源入端VINl供電，工作電源入端 VIN2停止供電；相反當(dāng)電壓檢測(cè)器Ul檢測(cè)到低電平時(shí)，三極管Tl截止，三極管T2也截止， 三極管T3導(dǎo)通，這時(shí)功率M0SFETQ2的柵極和源極等電位截止，而功率M0SFETQ4的柵極電平被拉成低電平，功率M0SFETQ4導(dǎo)通完成電源切換，設(shè)備由工作電源入端VIN2供電，工作電源入端VINl停止供電。兩個(gè)與功率MOSFET并聯(lián)的二極管的主要作用有兩個(gè)，首先是起到備用作用，在功率MOSFET損壞或不能正常工作的情況下，電源可以通過(guò)二極管直接向設(shè)備供電，保證設(shè)備不斷電；其次是起到保護(hù)作用，當(dāng)電源通過(guò)二極管向用電設(shè)備直接供電的時(shí)候，利用二極管反向截止特性有效防止雙電源之間的電流倒灌損壞電源?？紤]到電源接入負(fù)載后可能存在輸出電壓小幅下降的可能，同時(shí)也要考慮到電壓檢測(cè)器檢測(cè)閥值的合理浮動(dòng)范圍，所以電壓檢測(cè)器Ul的閥值一般選擇低于電源標(biāo)稱輸出電壓值O. 5V左右為宜。壓檢測(cè)器Ul選擇HT7044，檢測(cè)電壓閥值為4. 4V。由于通常情況下， 當(dāng)電源接入負(fù)載后電壓值都會(huì)有一定幅度的下降，所以在選擇電壓檢測(cè)器件的時(shí)候一定要考慮到這一點(diǎn)，如果選用了檢測(cè)閥值過(guò)高的檢測(cè)器件有可能導(dǎo)致主電源剛開(kāi)始通電電壓值就下降到檢測(cè)閥值以下從而驅(qū)動(dòng)電壓檢測(cè)器的輸出一直處于低電平狀態(tài)，這樣一來(lái)主供電電源就處于關(guān)斷狀態(tài)，設(shè)備只能由備用電源供電，切換電路失去作用。主電源電壓正常(VIN1=5V):
工作電源入端VINl的電壓使發(fā)光二極管LI點(diǎn)亮(指示該路電源正常)，工作電源入端 VIN2的電壓使發(fā)光二極管L2點(diǎn)亮(指示該路電源正常)。電壓檢測(cè)器Ul為CMOS型開(kāi)漏輸出器件(低有效)，電阻R3為上拉電阻，電壓檢測(cè)器Ul的檢測(cè)電壓閥值為4. 4V，當(dāng)其檢測(cè)端(2腳)檢測(cè)到的電壓大于4. 4V時(shí)，則其輸出端(I腳)內(nèi)部MOS管截止，通過(guò)上拉電阻R3輸出高電平，這個(gè)高電平使三極管Tl飽和導(dǎo)通，三極管Tl的發(fā)射極與三極管T2的基極相連，從而使三極管T2也飽和導(dǎo)通，最終使功率M0SFETQ2的柵極和三極管T3的基極都為低電平。三極管T3截止，功率M0SFETQ4的柵極和源極等電位截止；電源電流通過(guò)大功率二極管流向功率MOSFET Q4的源極，所以功率M0SFETQ2的源極電壓等于功率M0SFETQ4的源極電壓約等于主電源電壓(或備用電源電壓)減去大功率二極管的壓降(5V-0. 7V=4. 3V)。而由于功率M0SFETQ2的柵極為低電平，所以-VGS ^ 4. 3V，功率M0SFETQ2飽和導(dǎo)通，因?yàn)楣β?M0SFETQ4截止，功率M0SFETQ2的導(dǎo)通電阻很小，它的管壓降遠(yuǎn)比并聯(lián)的大功率二極管的壓降小得多，所以主電源通過(guò)功率M0SFETQ2向負(fù)載設(shè)備供電。主電源電壓下降或斷電
當(dāng)主電源電壓下降導(dǎo)致電壓檢測(cè)器Ul檢測(cè)端(2腳)檢測(cè)到的電壓小于4. 4V的時(shí)候電壓檢測(cè)器Ul輸出端(I腳)內(nèi)部MOS管導(dǎo)通，輸出低電平。這個(gè)低電平使三極管Tl截止，三極管Tl的發(fā)射極與三極管T2的基極相連，從而使三極管T2也截止，最終使功率M0SFETQ2 的柵極和三極管T3的基極都為高電平。功率M0SFETQ2的柵極和源極等電位截止，三極管T3 飽和導(dǎo)通，使功率M0SFETQ4的柵極為低電平，備用電源電流通過(guò)二極管流向功率M0SFETQ4 的源極，所以功率M0SFETQ4的源極電壓等于功率M0SFETQ2的源極電壓約等于備用電源電壓減去二極管的壓降(5V-0. 7V=4. 3V)。而由于功率M0SFETQ4的柵極為低電平，所以-VGS-^ 4. 3V,功率M0SFETQ4飽和導(dǎo)通，因?yàn)楣β蔒0SFETQ2截止，功率M0SFETQ4的導(dǎo)通電阻很小，它的管壓降遠(yuǎn)比并聯(lián)的二極管的壓降小得多，所以備用電源通過(guò)功率M0SFETQ2向負(fù)載設(shè)備供電。當(dāng)主電源斷電時(shí)，發(fā)光二極管LI熄滅，電壓檢測(cè)器檢測(cè)端無(wú)輸入電壓，輸出端通過(guò)下拉電阻強(qiáng)制為低電平，三極管Tl同樣截止，其工作情況與上面的電壓下降的情況基
本一致。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.基于功率MOSFET應(yīng)用的雙電源自動(dòng)切換電路，其特征在于包括兩個(gè)工作電源的輸入端VINl和VIN2，一個(gè)電壓檢測(cè)器Ul，三個(gè)三極管T1、T2和Τ3，兩個(gè)P溝道功率M0SFETQ2 和Q4，兩個(gè)二極管Ql和Q3以及電阻；所述工作電源入端VINl接主供電電源的輸出端，工作電源入端VIN2接備用供電電源的輸出端；所述工作電源入端VINl通過(guò)電阻Rl接地線GND， 電阻Rl起到快速放電的作用，保證在電源切換的時(shí)候，電壓檢測(cè)器Ul的輸入端電壓能夠在最短的時(shí)間內(nèi)降到閥值以下從而驅(qū)動(dòng)輸出端的電平變換完成電源切換工作；所述工作電源入端VIN2通過(guò)電阻R2接地線GND，所述工作電源入端VIN2通過(guò)電阻R5和R6接地線GND， 同時(shí)電阻R5和電阻R6的聯(lián)接端接三極管Τ3的基極；所述工作電源入端VINl通過(guò)電阻R9 和RlO接地線GND，同時(shí)電阻R9和電阻RlO的聯(lián)接端接電壓檢測(cè)器Ul的2腳輸入端，電阻 R9和電阻RlO的作用是分壓，把電壓檢測(cè)器Ul的2腳輸入端電壓調(diào)整到盡量靠近閥值，保證在最短的時(shí)間內(nèi)完成電平變換；電壓檢測(cè)器Ul的3腳接地線GND，I腳輸出端接三極管Tl 的基極，同時(shí)也通過(guò)上拉電阻R3接工作電源入端VIN1，并通過(guò)下拉電阻R4接地線GND，其中電阻R3的作用是保證電壓檢測(cè)器Ul在不工作的情況下，輸出端保持高電平，電阻R4起到分壓和放電的作用；工作電源入端VINl最終接到二極管Ql的正極和功率M0SFETQ2的漏極，三極管Tl的集電極接功率M0SFETQ2的柵極，同時(shí)通過(guò)電阻R7接功率M0SFETQ2的源極和二極管Ql的負(fù)極同時(shí)也是整個(gè)電路的輸出端V0UT，其中二極管Ql和功率M0SFETQ2并聯(lián)起保護(hù)作用，電阻R7是保證當(dāng)三極管Tl截止的時(shí)候功率M0SFETQ2的柵極和源極保持等電位截止?fàn)顟B(tài)；三極管Tl的發(fā)射極接三極管Τ2的基極，三極管Τ2的集電極接地線GND，三極管Τ2的發(fā)射極接三極管Τ3的基極，三極管Τ3的集電極接功率M0SFETQ4的柵極同時(shí)也通過(guò)電阻R8接功率M0SFETQ4的源極和二極管Q3的負(fù)極同時(shí)也是整個(gè)電路的輸出端V0UT，這三個(gè)三極管Tl、Τ2和Τ3串聯(lián)聯(lián)接用于保證狀態(tài)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)三極管Tl導(dǎo)通的時(shí)候，三極管Τ2 也導(dǎo)通，三極管Τ3截止，同時(shí)拉低功率M0SFETQ2的柵極電平，抬高功率M0SFETQ4的柵極電平使功率M0SFETQ2導(dǎo)通功率M0SFETQ4截止，設(shè)備由工作電源入端VINl供電，工作電源入端VIN2停止供電；相反當(dāng)電壓檢測(cè)器Ul檢測(cè)到低電平時(shí)，三極管Tl截止，三極管Τ2也截止，三極管Τ3導(dǎo)通，這時(shí)功率M0SFETQ2的柵極和源極等電位截止，而功率M0SFETQ4的柵極電平被拉成低電平，功率M0SFETQ4導(dǎo)通完成電源切換，設(shè)備由工作電源入端VIN2供電，工作電源入端VINl停止供電。
2.如權(quán)利要求I所述的基于功率MOSFET應(yīng)用的雙電源自動(dòng)切換電路，其特征在于所述電壓檢測(cè)器Ul的閥值選擇低于電源標(biāo)稱輸出電壓值O. 5V。
3.如權(quán)利要求2所述的基于功率MOSFET應(yīng)用的雙電源自動(dòng)切換電路，其特征在于所述電壓檢測(cè)器Ul選擇ΗΤ7044，檢測(cè)電壓閥值為4. 4V。
4.如權(quán)利要求I所述的基于功率MOSFET應(yīng)用的雙電源自動(dòng)切換電路，其特征在于所述工作電源入端VINl經(jīng)過(guò)限流電阻Rll接發(fā)光二極管LI的正極，發(fā)光二極管LI的負(fù)極接地線GND，電阻Rll用于限制流過(guò)發(fā)光二極管LI的電流大小，保證發(fā)光二極管LI工作在安全電流范圍內(nèi)；所述工作電源入端VIN2經(jīng)過(guò)限流電阻R12接發(fā)光二極管L2的正極，發(fā)光二極管L2的負(fù)極接地線GND，電阻R12用于限制流過(guò)發(fā)光二極管L2的電流大小，保證發(fā)光二極管L2工作在安全電流范圍內(nèi)；兩個(gè)發(fā)光二極管用于起指示作用，正常工作情況下兩個(gè)發(fā)光二極管都是點(diǎn)亮的，當(dāng)其中任意一路電源發(fā)生異常時(shí)，相對(duì)應(yīng)得發(fā)光二極管熄滅提示及時(shí)維修或替換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于功率MOSFET應(yīng)用的雙電源自動(dòng)切換電路，由一個(gè)電壓檢測(cè)器、三個(gè)三極管、兩個(gè)P溝道的功率MOSFET、兩個(gè)二極管、兩個(gè)發(fā)光二極管、以及若干電阻元件組成的。VIN1和VIN2為兩組工作電源的輸入端，其中VIN1接主供電電源，VIN2接備用供電電源；VOUT為電源切換電路的輸出端，接負(fù)載設(shè)備；GND為地線。在工作狀態(tài)時(shí)，主電源和備用電源同時(shí)通電，VIN1=VIN2。在電壓檢測(cè)器的檢測(cè)端加入分壓電阻，使被測(cè)電壓盡量靠近檢測(cè)閥值。當(dāng)主電源電壓發(fā)生跌落的時(shí)候就可以第一時(shí)間驅(qū)動(dòng)電壓檢測(cè)器完成電源自動(dòng)切換工作。本發(fā)明結(jié)合功率MOSFET的工作特性，配合電壓檢測(cè)器，采用功率MOSFET做切換開(kāi)關(guān)，當(dāng)主電源電壓下降到電源檢測(cè)器設(shè)定的閥值電壓以下或斷電時(shí)，備用電源能自動(dòng)切換。
文檔編號(hào)H02J9/06GK102593946SQ20121003888
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者仲進(jìn)平, 張金柱 申請(qǐng)人:德訊科技股份有限公司